GammaMedplus iX 192Ir 源步進(jìn)后裝機(jī)的質(zhì)量控制和質(zhì)量保證

曹劍云，陳利彬（通信作者），徐娟利，曾華驅(qū)，江梅

1 南方醫(yī)科大學(xué)珠江醫(yī)院放療科 （廣東廣州 510282）；2 南方醫(yī)科大學(xué)珠江醫(yī)院設(shè)備器材科（廣東廣州 510282）；3 高州人民醫(yī)院放療科 （廣東高州 525200）

宮頸癌是女性最常見(jiàn)的惡性腫瘤之一，2018年全球發(fā)病患者人數(shù)約56.9萬(wàn)，死亡人數(shù)約31.1萬(wàn)[1]。近距離后裝放射治療是所有不適合手術(shù)治療的原發(fā)性宮頸癌患者根治性治療的主要方法[2]。調(diào)強(qiáng)放射治療（intensity-modulated radiotherapy，IMRT）和立體定向體部放療（stereotactic body radiation therapy，SBRT）均不適合替代近距離后裝放射治療[3]。高劑量率（high dose rate，HDR）遙控后裝機(jī)是我國(guó)現(xiàn)代實(shí)施近距離放射治療的主流設(shè)備，其質(zhì)量控制與質(zhì)量保證是保障近距離放射治療安全、精確實(shí)施的關(guān)鍵。本文闡述GammaMedplus iX192Ir 源步進(jìn)后裝機(jī)的質(zhì)量控制和質(zhì)量保證的具體實(shí)施方法。

1 每日的質(zhì)量控制和質(zhì)量保證

GammaMedplus iX 系統(tǒng)帶有一系列的安全聯(lián)鎖和聯(lián)鎖檢查，在治療開(kāi)始前，應(yīng)當(dāng)確認(rèn)所有安全聯(lián)鎖和聯(lián)鎖檢查是否能正常工作。

1.1 開(kāi)機(jī)

將控制盒上“電源”鑰匙旋轉(zhuǎn)至水平位置，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)執(zhí)行指示燈測(cè)試，此時(shí)控制盒上的所有指示燈會(huì)短暫閃爍，同時(shí)發(fā)出聲音信號(hào)；完成指示燈測(cè)試后，控制盒上的“電源”部分的“主電源”和“電池”指示燈、“模式”部分的“正常”指示燈，以及“放射源”部分的“安全”指示燈一直保持亮起；此外，控制盒和后裝機(jī)鍵盤(pán)“電源”部分中的“鎖定”指示燈也會(huì)閃爍；如無(wú)法正常開(kāi)機(jī)，應(yīng)詳細(xì)記錄警告或錯(cuò)誤信息，聯(lián)系維修工程師檢修。

1.2 警示標(biāo)志

查看治療室門(mén)上是否貼有“當(dāng)心電離輻射”等警示且粘貼緊實(shí)無(wú)掉落，聲光報(bào)警裝置能否正常發(fā)出報(bào)警，工作狀態(tài)顯示屏是否正常顯示。

1.3 應(yīng)急設(shè)備

檢查應(yīng)急儲(chǔ)藏容器、導(dǎo)線剪和長(zhǎng)柄鑷子是否放置在治療室內(nèi)靠近后裝機(jī)的位置。

1.4 后裝機(jī)控制軟件

在接通控制計(jì)算機(jī)的電源時(shí)，控制軟件會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)并執(zhí)行一系列自測(cè)；自測(cè)完成后查看后裝機(jī)控制系統(tǒng)顯示的放射源強(qiáng)度、剩余可使用天數(shù)是否準(zhǔn)確；如果有任何自測(cè)失敗，控制軟件會(huì)顯示詳細(xì)信息，說(shuō)明問(wèn)題類(lèi)型、問(wèn)題原因和建議采取的操作。

1.5 監(jiān)視設(shè)備、對(duì)講設(shè)備、打印機(jī)

打開(kāi)并確定監(jiān)視設(shè)備、對(duì)講設(shè)備和打印機(jī)是否正常工作。

1.6 輻射監(jiān)測(cè)儀

查看獨(dú)立安裝的射線報(bào)警儀是否正常工作和顯示。

1.7 門(mén)安全聯(lián)鎖

首先，調(diào)用晨檢模板出源，打開(kāi)治療室門(mén)，啟動(dòng)放射源，檢查此聯(lián)鎖是否阻止治療啟動(dòng)；然后，按下“最后出門(mén)人”，關(guān)閉治療室門(mén)，按下控制盒上的“開(kāi)始”按鈕運(yùn)行放射源，治療中途打開(kāi)治療室門(mén)，檢查該運(yùn)行是否停止，放射源是否縮回到屏蔽位置（控制盒上“放射源”部分“安全”指示燈常亮同時(shí)查看輻射監(jiān)測(cè)儀劑量）；最后，查看控制計(jì)算機(jī)上的故障顯示，通常為“Afterloader Error(2:2)-Interrupt DOOR”且控制盒上“警報(bào)”部分的紅色“門(mén)”指示燈亮起伴有蜂鳴聲響，控制盒上“治療”部分“已中斷”指示燈閃爍。

1.8 治療中斷

在放射源運(yùn)行期間，按下控制盒上的“中斷”按鈕，檢查是否終止運(yùn)行且放射源被撤回；查看控制計(jì)算機(jī)上的故障顯示，通常為“Afterloader Error（1:2）-Interrupt MANUAL-Please press the start button”且控制盒上“治療”部分“已中斷”指示燈閃爍，按下控制盒上的“開(kāi)始”按鈕可以繼續(xù)治療。

1.9 緊急返回開(kāi)關(guān)

在放射源照射期間，按下機(jī)房與操作室內(nèi)各處“緊急返回”開(kāi)關(guān)，查看治療是否中斷且放射源縮回屏蔽位置；此時(shí)控制盒上的“警報(bào)”燈紅色閃爍且有兩重蜂鳴聲響，控制計(jì)算機(jī)上的故障顯示為“Afterloader Error（A2:9）-EMERGENCY MANUAL-Waiting for afterloader to restart”，解決導(dǎo)致警報(bào)的原因后同時(shí)釋放緊急返回開(kāi)關(guān)，按下控制盒“警報(bào)”部分的“警報(bào)重置”按鈕，控制盒重啟，此時(shí)所有指示燈都會(huì)短暫閃爍；查看治療參數(shù)和剩余駐留時(shí)間并核對(duì)正確后，按下“開(kāi)始” 按鈕可以繼續(xù)治療；此時(shí)，若治療室門(mén)被打開(kāi)，治療實(shí)施頁(yè)上的“治療實(shí)施欄”中的“門(mén)”圖標(biāo)顯示紅色，治療無(wú)法繼續(xù)，需按下“最后出門(mén)人”，關(guān)閉治療室門(mén)，按下控制盒上的“開(kāi)始”按鈕啟動(dòng)放射源運(yùn)行。

1.10 電源中斷

GammaMedplus iX192Ir 源步進(jìn)后裝機(jī)使用交流主電源，如果主電源發(fā)生故障，內(nèi)置蓄電池會(huì)自動(dòng)向設(shè)備的安全電路供電，該電池在設(shè)備使用正常、主電源供電運(yùn)行期間會(huì)持續(xù)充電；在開(kāi)始治療時(shí)，將“電源”鑰匙旋轉(zhuǎn)至水平位置時(shí)，查看“電源” 指示燈是否亮起，燈亮指示后裝機(jī)已連接到AC 電源，而“充電”指示燈亮則指示蓄電池正在充電。

1.11 “最后出門(mén)人”

“最后出門(mén)人”是一項(xiàng)附加安全功能，按鈕位于治療室內(nèi)，在治療室門(mén)旁邊，用于監(jiān)督治療室房門(mén)，只要后裝機(jī)的電源打開(kāi)，此系統(tǒng)就處于活動(dòng)狀態(tài)，若要開(kāi)始治療，必須在關(guān)閉治療室門(mén)之前按下此按鈕。在患者做好治療準(zhǔn)備工作之后，需要確認(rèn)治療室中除了患者之外沒(méi)有其他人員；然后，按“最后出門(mén)人”按鈕，并退出治療室，“最后出門(mén)人”按鈕內(nèi)的綠色指示燈開(kāi)始閃爍；一旦按下“最后出門(mén)人”按鈕，您需要在預(yù)定的時(shí)段后離開(kāi)治療室并關(guān)上房門(mén)。

執(zhí)行該項(xiàng)檢查時(shí)，首先不按“最后出門(mén)人”按鈕并關(guān)治療室門(mén)，運(yùn)行放射源，檢查是否運(yùn)行；此時(shí)控制盒上“警報(bào)”部分的紅色“門(mén)”指示燈會(huì)亮起，控制計(jì)算機(jī)上治療實(shí)施頁(yè)上的“治療實(shí)施欄”中的“門(mén)”圖標(biāo)顯示紅色；之后，按下“最后出門(mén)人”按鈕，關(guān)閉治療室門(mén)，運(yùn)行放射源，檢查放射源是否正常運(yùn)行。

1.12 施源器連接

此后裝機(jī)最多可支持24個(gè)通道，對(duì)于通道1～19，假源導(dǎo)線執(zhí)行通道端頭測(cè)試，以驗(yàn)證通道長(zhǎng)度是否為必需的130 cm 且不超過(guò)此長(zhǎng)度。按以下四種情況來(lái)檢查放射源導(dǎo)管和施源器部件的自由通行狀況及其總長(zhǎng)度。（1）不連接施源器，調(diào)用晨檢模板出源，按下“開(kāi)始”按鍵，檢查該運(yùn)行是否無(wú)效，查看控制計(jì)算機(jī)上的故障顯示，通常為“Afterloader Error（B:2）-Dummy pushed in channel 1 at 104.4 cm”（顯示的數(shù)值與連接的導(dǎo)管類(lèi)型有關(guān)，不同長(zhǎng)度顯示的數(shù)值不同）。（2）不連接導(dǎo)管，啟動(dòng)放射源運(yùn)行，檢查該啟動(dòng)是否無(wú)效，查看控制計(jì)算機(jī)上的故障顯示，通常為“Afterloader Error（5:2）-No probe connected in channel 1”。（3）導(dǎo) 管與施源器不匹配，此后裝機(jī)的治療距離是固定的，導(dǎo)管和施源器的總長(zhǎng)度是130 cm，不同類(lèi)型施源器連接導(dǎo)管的長(zhǎng)度不同，如圓柱體施源器連接黃色管子，宮腔管連接黑色管子，插值針連接紅色或藍(lán)色管子；將宮腔管連接黑色管子，運(yùn)行放射源，檢查能否正常運(yùn)行，查看控制計(jì)算機(jī)上的故障顯示，通常為“Afterloader Error（9:2）-Probe too long in channel1”。（4）導(dǎo)管彎折，正確連接導(dǎo)管與施源器，使用止血鉗夾住導(dǎo)管，啟動(dòng)放射源運(yùn)行，檢查該啟動(dòng)是否無(wú)效，查看控制計(jì)算機(jī)上的故障顯示，通常為“Afterloader Error（B:2）-Dummy pushed in channel 1 at 84.5cm”（數(shù)值大小與夾住位置有關(guān)）。

2 季度的質(zhì)量控制和質(zhì)量保證

2.1 放射源活度檢測(cè)

（1）將導(dǎo)管與皮瓣施源器（最好使用塑料施源器，不銹鋼施源器衰減太多，不易找到最大靈敏位置）連接，插入井形電離室底部；（2）使用“plan test”里的模板將放射源傳輸至電離室底部，按照1 mm 步進(jìn)距離移動(dòng)，直至找到井型電離室最大靈敏位置，將劑量?jī)x時(shí)間設(shè)置為15 s，收集電離電荷積分，依次測(cè)量數(shù)個(gè)點(diǎn)，直至找到劑量?jī)x讀數(shù)的最大值，記下該點(diǎn)位置；（3）源傳輸?shù)酱宋恢茫瑴y(cè)量此位置的電離電荷讀數(shù)，將時(shí)間設(shè)置為60 s，收集累計(jì)電離電荷，重復(fù)測(cè)量5次，求算數(shù)平均值；（4）根據(jù)公式1計(jì)算源空氣比釋動(dòng)能強(qiáng)度[4]。

式中Mu是劑量?jī)x測(cè)量電離電荷讀數(shù)的平均值與預(yù)置時(shí)間的比值（nC/s）；Nsk是井型電離室的源空氣比釋動(dòng)能強(qiáng)度刻度因子[Gym2/（h·A）]；Ne為靜電計(jì)刻度系數(shù)；Ct?p為環(huán)境溫度、氣壓校正因子；Aion為電離電荷復(fù)合率校正因子。

環(huán)境溫度、氣壓校正因子Ct?p的計(jì)算見(jiàn)公式2：

式中T為環(huán)境溫度數(shù)值（℃）；T0為標(biāo)準(zhǔn)條件溫度（22 ℃）；P0為標(biāo)準(zhǔn)條件氣壓（101. 3 kPa）；P為環(huán)境氣壓數(shù)值（kPa）。

電離電荷復(fù)合率校正因子Aion的計(jì)算見(jiàn)公式3：

式中Q1為將源傳輸至井型電離室最大靈敏度位置，將時(shí)間設(shè)置為60 s，劑量?jī)x在高壓300 V 測(cè)量電離電荷5個(gè)讀數(shù)的平均值；Q2為劑量?jī)x在半壓為150 V 電離電荷讀數(shù)。

源活度值相對(duì)偏差DeV的計(jì)算見(jiàn)公式4：

式中Aapp, B為源證書(shū)中的源活度經(jīng)過(guò)時(shí)間修正后的數(shù)值（Ci）；Aapp, t為測(cè)量的源活度值（Ci）。

源活度Aapp, t的計(jì)算見(jiàn)公式5：

式中F為放射源空氣比釋動(dòng)能強(qiáng)度與源活度轉(zhuǎn)換系數(shù)[Gym2/（h·Ci）]，192Ir 源的F=4.034×10-3Gym2/（h·Ci）。

實(shí)測(cè)放射源活度與計(jì)劃系統(tǒng)和控制系統(tǒng)顯示的放射源活度之間的偏差應(yīng)不>5%，192Ir 源放射源活度僅需在每次放射源更換后檢測(cè)。

2.2 源傳輸?shù)轿痪闰?yàn)證

對(duì)于192Ir 源，需要在換源后和維修后進(jìn)行源傳輸?shù)轿痪葯z測(cè)[5]。考慮到施源器不是透明的，視頻錄制法不適用本后裝機(jī)，我們采用的是膠片法。具體方法如下：將一條長(zhǎng)度超過(guò)10 cm 的免洗膠片條置入廠家提供的源定位精度質(zhì)量保證尺，膠片頂部對(duì)準(zhǔn)刻度尺的最上一條刻度，插入施源器，施源器緊貼膠片；設(shè)定10 cm 的出源長(zhǎng)度，從130位置開(kāi)始，設(shè)置10個(gè)駐留點(diǎn)，駐留時(shí)間1～10 s（具體駐留時(shí)間考慮考慮源的強(qiáng)度，源強(qiáng)時(shí)駐留時(shí)間適量短一些，否則圖像太黑，點(diǎn)與點(diǎn)之間不好分辨），將膠片上黑點(diǎn)的中心位置與刻度線進(jìn)行比較，重復(fù) 3 次，取其中數(shù)值最大的誤差值為源傳輸?shù)轿痪龋磦鬏數(shù)轿痪绕顟?yīng)≤1 mm。誤差計(jì)算見(jiàn)公式6：

式中 ΔP為定位誤差；Ps為計(jì)劃位置；Pm為實(shí)際位置。

2.3 源駐留時(shí)間精度驗(yàn)證

設(shè)計(jì)一個(gè)放射治療計(jì)劃，將駐留時(shí)設(shè)為10 s，取有效范圍內(nèi)任意一個(gè)駐留位置，出源；在放射源到達(dá)駐留位置時(shí)，按下秒表計(jì)時(shí)，將結(jié)果與計(jì)劃設(shè)定值進(jìn)行比較，重復(fù)3次，最大駐留時(shí)間差值為駐留時(shí)間偏差，駐留時(shí)間偏差應(yīng)不大于0.1 s。駐留時(shí)間差值的計(jì)算見(jiàn)公式7：

式中 ΔT為駐留時(shí)間差值；Tm為實(shí)測(cè)駐留時(shí)間；Ts為計(jì)劃駐留時(shí)間。

3 年度的質(zhì)量控制和質(zhì)量保證

3.1 測(cè)量施源器與連接管長(zhǎng)度

使用鋼尺測(cè)量施源器和連接管長(zhǎng)度，按公式8計(jì)算偏差：

式中ΔL為長(zhǎng)度偏差；Lp為實(shí)際測(cè)量長(zhǎng)度；L0為隨機(jī)文件規(guī)定的長(zhǎng)度；偏差應(yīng)不大于1 mm。

3.2 輻射泄露

將放射源收回，用輻射防護(hù)儀器測(cè)量距離后裝機(jī)貯源器5、100 cm 處的輻射水平，在 5 cm 處劑量當(dāng)量率應(yīng)不>50；在100 cm 處劑量當(dāng)量率應(yīng)不大于5。

3.3 其他檢查項(xiàng)目

（1）檢查電纜、后裝機(jī)表面是否存在放射污染。（2）檢查緊急手搖曲柄的功能。（3）檢查應(yīng)急措施，定期舉行應(yīng)急演練并記錄，如有必要對(duì)應(yīng)急措施進(jìn)行修改和完善。

4 小結(jié)

腫瘤放射治療的根本目標(biāo)，無(wú)論是根治還是姑息治療，在于給腫瘤區(qū)域足夠精確的治療劑量，而使周?chē)＝M織和器官受照射最少，以提高腫瘤的局部控制率，減少正常組織的放射并發(fā)癥[6]。相比于體外放射治療，后裝放射治療有其獨(dú)特的劑量?jī)?yōu)勢(shì)，在放射治療中有不可替代的作用[4]。后裝放射治療可以使局部劑量非常高，同時(shí)周?chē)鷦┝垦杆俚洌@能很好地保護(hù)周?chē)Ｆ鞴伲煌瑫r(shí)，后裝放射治療的劑量分布可以通過(guò)控制放射源的駐留時(shí)間和駐留位置來(lái)獲得更好的分布，更好地優(yōu)化等劑量分布[7]；相比外照射的IMRT、VMAT 等精確治療需要擴(kuò)靶以應(yīng)對(duì)器官運(yùn)動(dòng)和擺位誤差等帶來(lái)的脫靶風(fēng)險(xiǎn)，后裝放射治療是將放射源置于腫瘤內(nèi)部或者周?chē)颊哌\(yùn)動(dòng)引起的脫靶可能性更小；但后裝放射治療是單次大劑量治療，一旦治療過(guò)程出現(xiàn)偏差，會(huì)對(duì)周?chē)＝M織產(chǎn)生不可估計(jì)的損傷。

綜上所述，后裝治療是更精確的治療，需要嚴(yán)格的質(zhì)量控制與質(zhì)量保證程序以取得預(yù)期效果。為保證放射治療的質(zhì)量，國(guó)家癌癥中心/ 國(guó)家腫瘤質(zhì)控中心、世界衛(wèi)生組織、國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)、美國(guó)物理師協(xié)會(huì)等組織為放射治療制定了一系列的質(zhì)量控制與質(zhì)量保證標(biāo)準(zhǔn)。醫(yī)療機(jī)構(gòu)必須制定完善的質(zhì)量保證標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量控制措施和落實(shí)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)，并不斷持續(xù)改進(jìn)，以提高放射治療的水平。

目前，近距離照射的主流設(shè)備是步進(jìn)式HDR 后裝機(jī)，其是由計(jì)算機(jī)控制的精密醫(yī)療設(shè)備。在臨床實(shí)踐中，建立完善的質(zhì)量控制與質(zhì)量保證體系，完善規(guī)章制定，制定操作規(guī)程與應(yīng)急預(yù)案，做好做細(xì)后裝機(jī)的質(zhì)量控制與質(zhì)量保證工作至關(guān)重要，是保障放射治療安全、精準(zhǔn)執(zhí)行的關(guān)鍵。